计算机测控应用技术

　　本书以工业PC测控系统的组成和应用技术为主线，详细地介绍了工业控制计算机系统的基本概念、接口技术、总线技术、过程通道设计方法、控制算法和规律、工控软件的基本结构、中小型DCS的基本结构及其通信程序设计方法、工控机系统规范化设计等。全书突出计算机测控应用技术和开发技术，注重实用方法的介绍。本书融技术性和资料性于一体，可作为高等学校控制类专业计算机测控技术、计算机控制技术等课程的教材，也可供从事工业自动化工程的技术人员参考。

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第1章　工业控制计算机系统概论
　1.1　工业控制计算机系统的主要特点
　1.2　工业控制计算机系统的基本要求
　1.3　工业控制计算机系统的分类
　　1.3.1　工业控制计算机系统按应用领域分类
　　1.3.2　工业控制计算机系统按功能分类
　　1.3.3　工业控制计算机系统按设备形式分类
　1.4　工业控制微型计算机
　　1.4.1　STD/VME/IPC工控机
　　1.4.2　总线式工控机的组成结构
　　1.4.3　各类IPC的主要特点
　1.5　工业控制计算机系统的发展趋势
第2章　接口技术与总线规范
　2.1　RS—232/RS—422/RS—485串行通信接口规范
　　2.1.1　串行通信控制器
　　2.1.2　RS—232C接口规范
　　2.1.3　RS—422接口规范
　　2.1.4　RS—485接口规范
　　2.1.5　几种串行通讯总线的比较
　2.2　IPC/IBM PC并行口
　　2.2.1　标准型并行口SPP(Standard Parallel Port)
　　2.2.2　增强型并行口EPP(Enhanced Parallel Port)
　2.3　其他接口
　　2.3.1　通用串行总线USB(Universal Serial Bus)
　　2.3.2　VGA视频接口
　　2.3.3　打印机并行接口Centronics
　　2.3.4　磁盘接口、键盘接口及PS/2鼠标接口
　2.4　XT/ISA/EISA总线规范
　　2.4.1　XT/ISA/EISA总线概况
　　2.4.2　XT/ISA/EISA总线的电气规范
　　2.4.3　XT/ISA总线的机械规范
　2.5　PCI总线规范
　　2.5.1　PCI总线的主要特点
　　2.5.2　PCI总线的系统结构
　　2.5.3　PCI总线接口信号
　　2.5.4　PCI总线操作命令及使用规则
　　2.5.5　PCI总线协议
　　2.5.6　PCI总线数据传输过程
　　2.5.7　PCI总线配置空间
　　2.5.8　PCI总线配置周期
　　2.5.9　PCI总线的机械规范
第3章　工业过程通道与远程I/O模块
　3.1　工控机系统输入/输出信号规格
　　3.1.1　模拟信号规格
　　3.1.2　开关量信号规格
　　3.1.3　脉冲量信号规格
　3.2　工业过程板卡的典型单元电路
　3.3　模拟量输入板卡(A/D卡)
　　3.3.1　有关概念
　　3.3.2　模拟量输入板卡的性能指标
　　3.3.3　PC总线A/D板卡的设计
　　3.3.4　典型A/D板卡介绍
　3.4　模拟量输出板卡(D/A卡)
　　3.4.1　D/A板卡的主要性能指标
　　3.4.2　PC总线D/A板卡的设计
　　3.4.3　典型D/A板卡介绍
　3.5　开关量输入/输出板卡(I/O板卡)
　　3.5.1　I/O板卡的主要性能指标
　　3.5.2　I/O板卡的设计
　　3.5.3　典型开关量输入/输出板卡介绍
　3.6　脉冲量输入板卡
　　3.6.1　脉冲量板卡的组成
　　3.6.2　定时器/计数器芯片8253/8254
　3.7　中断量输入板卡
　3.8　基于PCI总线的板卡设计
　　3.8.1　PCI9052的主要特点
　　3.8.2　PCI9052的引脚功能
　　3.8.3　用PCI9052设计PCI总线板卡
　3.9　远程I/O模块及子系统
　　3.9.1　ADAM 4000系列模块的功能特点
　　3.9.2　模拟量输入模块
　　3.9.3　模拟量输出模块
　　3.9.4　数字量输入/输出模块
　　3.9.5　脉冲量输入模块
　　3.9.6　应用实例
　3.10 ADAM5000系列分布式数据测控系统简介
第4章　控制算法与控制规律
　4.1　测量算法
　　4.1.1　数字滤波
　　4.1.2　校正算法
　　4.1.3　标度换算
　4.2　控制算法
　　4.2.1　纯微分PID控制算法
　　4.2.2　不完全微分PID控制算法
　　4.2.3　PID控制算法的改进
　　4.2.4　PID控制算法的参数整定
　4.3　控制规律
　　4.3.1　串级控制
　　4.3.2　前馈控制
　　4.3.3　其他控制规律简介
第5章　工控机系统的软件结构
　5.1　工控机系统的软件功能
　5.2　工控软件的基本结构
　5.3　工控软件的数据结构
　　5.3.1　实时数据库的结构
　　5.3.2　数据结构
　5.4　输入/输出模块的设计
　5.5　实时控制模块的设计
　　5.5.1　实时控制模块的功能及实现方法
　　5.5.2　实时控制模块的设计流程
　5.6　人机界面模块的设计
　　5.6.1　棒图显示
　　5.6.2　细目显示
　　5.6.3　总貌显示
　　5.6.4　其他画面
　　5.6.5　画面设计实例
　5.7　工业控制组态软件简介
　　5.7.1　“组态王”的功能特点
　　5.7.2　“组态王”的结构
　　5.7.3　“组态王”和下位机的通讯
　　5.7.4　动画效果的产生
　　5.7.5　用组态王开发工控机系统的一般过程
第6章　中小型DCS及其通信技术
　6.1　中小型DCS的基本结构
　6.2　面向字符的数据链路层通信协议ISO—1745
　　6.2.1　概述
　　6.2.2　字符格式及传输控制字符
　　6.2.3　通信格式
　　6.2.4　ISO—1745协议数据链路工作过程
　6.3　MSComm控件的使用方法
　　6.3.1　加载MSComm控件
　　6.3.2　MSComm控件的属性
　　6.3.3　调用MSComm编写通信程序段
　6.4　用IPC和ADAM4000构成中小型DCS
　　6.4.1　系统结构
　　6.4.2　程序控制
　6.5　用IPC和智能仪表构成中小型DCS
　　6.5.1　系统结构
　　6.5.2　FP21的通信规程
　　6.5.3　FP21的通信命令简介
　　6.5.4　FP21的通信命令细则
　　6.5.5　通信程序实例
　6.6　用IPC和PLC构成中小型DCS
　　6.6.1　系统结构
　　6.6.2　用FX2/FX2N的编程口和IPC通信
　　6.6.3　用FX2/FX2N的通信口和IPC通信
　　6.6.4　通信程序实例
第7章　工业控制计算机系统的设计方法
　7.1　概述
　　7.1.1　工控机系统设计的基本要求
　　7.1.2　工控机系统的设计途径
　　7.1.3　工控机系统设计的一般步骤
　7.2　工控机系统的规范化设计
　　7.2.1　系统的功能规范
　　7.2.2　系统的总体设计
　　7.2.3　工控机系统的设计手段
　7.3　测量仪表和执行器的选型
　　7.3.1　测量仪表的选型
　　7.3.2　执行器的选用
　7.4　工控机系统的抗干扰设计
　　7.4.1　干扰(噪声)来源及分类
　　7.4.2　串模干扰的抑制措施
　　7.4.3　共模干扰的抑制措施
　　7.4.4　接地技术
　　7.4.5　电源回路的抗干扰措施
　7.5　工控机系统的可靠性设计
　7.6　设计实例——自动配料计算机控制系统的设计
附录
　附录1　常用传感器及其特点
　附录2　各类执行机构及其特点
　附录3　各类调节阀及其特点
　附录4　PCI总线引脚引脚定义
　附录5　热偶和热阻分度表
　附录6　ASCⅡ字符表
　附录7　现代微机系统中典型的I/O空间寻址映射表
　附录8　模拟量输入板卡线路图实例
　附录9　模拟量输出板卡线路图实例
　附录10　开关量输入/输出板卡线路图实例
　附录11　多功能过程通道卡线路图实例
参考文献